以木棉、硼酸(HBO3)、尿素(CO(NH2)2)为原料, 在氨气(NH3)气氛下通过高温反应制备了硼氮共掺杂生物质炭材料, 利用聚乙烯亚胺(PEI)对硼碳氮(BCN)材料进行处理, 得到PEI-BCN材料, 并研究了该材料的吸附性能。结果表明: 当反应温度为1 100 ℃时, 制备得到的BCN材料为多孔结构, 其平均孔径为11.0 nm; BCN材料的吸附能力优于生物质炭, 经PEI改性处理后, BCN材料的吸附性能得到大幅提高, 其对有机染料孔雀石绿(MG)的吸附量高达710.0 mg/g; PEI-BCN材料的吸附与准一级吸附动力学模型吻合, 其对MG的吸附属于Langmuir等温吸附。

硼碳氮(BCN)多孔材料因其具有高的比表面积、优异的化学稳定性而被认为是一种优异的吸附材料。本文以废弃椰壳、硼酸(H3BO3)和尿素(CO(NH2)2)为原料, 采用冷冻干燥法制备多孔生胚, 并在NH3气氛下通过高温固相反应法在不同的反应温度下合成BCN多孔材料。结果表明, 随着反应温度的升高, BCN多孔材料孔径逐渐变大, 当反应温度为950 ℃时平均孔径为2.1 nm。将BCN多孔材料用于吸附水中孔雀石绿(MG)有机染料, 其最大吸附量可达1 239.8 mg·g-1, 5次循环再生后吸附量平均值仍高达1 138.6 mg·g-1, 说明BCN多孔材料具有优异的循环吸附性能。采用Langmuir和Freundlich等温吸附模型、准一级和准二级吸附动力学模型研究了浓度、吸附时间和平衡吸附量之间的关系。结果表明, BCN多孔材料的吸附与准二级吸附动力学模型吻合, 其对MG的吸附属于均匀表面单层分子的Langmuir等温吸附。BCN多孔材料展现出优异的吸附能力, 是一种非常有应用前景的新型吸附剂。

本文介绍了基于毛细管的金纳米棒（Au nanorods, AuNRs）与金纳米哑铃（Au nanodumbbells, AuNDs）组装结构，并从灵敏性、均一性和重现性等角度对两种不同纳米单元构筑的基底进行了表面增强拉曼散射（surface-enhanced Raman scattering，SERS）效应比较研究。结果表明，合成前驱体和分散体系均相同基础上调控得到的两种纳米单元在表面配体交换处理与构筑工艺一致前提下的基于毛细管组装，AuNDs较AuNRs组装结构表现出更高的SERS活性，而两者的均一性和重现性相当。通过选择SERS效应相对显著的毛细管基AuNDs组装结构对实际水体中的孔雀石绿进行取样和SERS检测，检测能力达到2×10-3 μg/g 量级，表明此策略对实际水体中微量孔雀石绿的快速高灵敏检测具有一定的可行性。

通过化学刻蚀法,在铜片的表面制备出具有3D结构的Cu(OH)₂纳米管(NTs),再通过自组装技术,将Ag纳米颗粒(NPs)吸附到Cu(OH)₂ NTs的表面,从而制备出具有丰富“热点”3D结构的Cu(OH)₂-Ag基底。该基底具有良好的拉曼活性,对探针分子罗丹明6G(R6G)的质量浓度检测限(LOD)为8.9×10 ^-10 g/L,具有良好的均匀性和重现性,均匀性和重现性的相对标准差(RSD)分别为8.79%和3.49%。同时该基底对孔雀石绿(MG)具有优异的灵敏度,对河水中MG的质量浓度LOD为2.13×10 ^-8 g/L。该基底制备方法简单且具有优异的表面增强拉曼光谱(SERS)性能,在检测水中非法渔业药物方面具有很大的应用前景。

报道了一种在铜片上采用原位生长法制备Cu₂O-Ag表面增强拉曼光谱(SERS)基底的方法。通过优化制备Cu₂O时退火的温度和时间,以及制备Cu₂O-Ag时AgNO₃的浓度和反应时间,制备了Cu₂O-Ag基底,具有良好的拉曼增强效果。基底表面形成的凹形空间和均匀密布的Ag 纳米粒子提供了丰富的SERS“热点”,且该基底具有较好的疏水性、均匀性、稳定性和灵敏度,对探针分子罗丹明6G的检测限为0.78 nM。该基底对多种违禁药物都有很好的灵敏度,拉曼强度与药物浓度具有良好的定量关系,孔雀石绿、恩诺沙星和呋喃西林的检测限分别为4.9 nM、0.72 μM和0.12 μM。本文方法具有工艺简单、成本低、SERS活性高等优点,在环境监测领域具有较好的应用前景。

孔雀石绿作为一种化学制剂, 因其杀菌性较好、 价格便宜以及少量添加不易察觉等特点, 一些商家将其作为杀菌剂在水产品中使用。 然而, 因孔雀石绿代谢产物隐性孔雀石绿具有稳定性以及高毒性的化学性质, 其已被我国列为禁用药物。 该研究深入讨论了如何使用三维荧光光谱法检测水产品中的隐性孔雀石绿, 利用三维荧光光谱技术, 探究隐性孔雀石绿的三维特征, 并进一步分析其荧光强度与pH变化关系, 以研究其最佳检测环境。 最后针对鱼肉样品进行荧光光谱检测, 以讨论三维荧光光谱技术的可行性。 为三维荧光光谱法检测水产品中隐性孔雀石绿进行积累数据和奠定基础。 经初步实验可以得出: 隐性孔雀石绿乙醇溶液荧光强度最高峰值在激发波长324 nm/发射波长355 nm处, 隐性孔雀石绿甲醇溶液荧光强度最高峰值在激发波长320 nm/发射波长355 nm处; 且在pH 7的环境中检测效果最为明显。 针对鱼肉样品的检测结果表明: 隐性孔雀石绿浓度和荧光强度呈良好线性关系, 经计算得到加标回收率为96.65%, 证明实验结果有较好的稳定性。 因此水产品中的隐性孔雀石绿可以通过三维荧光光谱技术准确快速的进行检测。

孔雀石绿（MG）是一种有毒的三苯甲烷类物质, 由于其价格低廉, 抑菌效果好, 曾在水产养殖中被作为抑菌剂广泛使用。 但是长期大量的使用孔雀石绿将会对人体产生致癌、 致畸、 致突变的危害。 传统检测水中孔雀石绿的方法需要复杂的前处理, 花费大量时间, 且需要昂贵的仪器设备, 技术难度高, 因此发展一种快速简便的MG检测方法十分必要。 核酸适配体是一种能与靶标分子特异性结合的DNA或RNA片段, 它具有高特异性、 高亲和力、 易于化学合成和修饰、 稳定性高等特点, 是比抗体更为有潜力的靶标识别元素, 目前被广泛应用于传感检测中。 胶体金（AuNPs）具有高消光系数和表面等离子体共振现象, 可用于可视化检测体系中。 研究了一种基于胶体金和RNA适配体的可视化快速检测孔雀石绿的方法。 当有盐（NaCl）存在时, AuNPs会受到盐的作用而发生团聚, 其吸收光谱峰由520 nm处移到690 nm处, 溶液颜色由红色变成蓝色。 由于RNA适配体可以通过静电作用吸附在AuNPs表面, 对AuNPs起到保护作用, 可使AuNPs在盐溶液中不发生聚集而呈红色; 而当体系中有MG存在时, 由于MG与RNA适配体的特异性结合, 使得RNA适配体从AuNPs表面脱离, 游离的AuNPs遇盐发生聚集呈蓝色。 随着MG浓度的升高, 520 nm处吸光度值逐渐降低, 690 nm处吸光度值逐渐升高, 且溶液颜色逐渐由红色变为蓝色。 因此, 目标物MG的含量可通过肉眼观察溶液颜色或通过可见吸收光谱来确定, 整个检测过程不超过1小时。 以有或无MG时AuNPs于520及690 nm处吸光度比值的差值Δ（A690/A520）作为检测信号, 发现在NaCl浓度为0.2 mol·L-1、 RNA浓度为10 μmol·L-1及AuNPs的浓度为7 nmol·L-1时, MG浓度的线性范围为0.6~12.5 μmol·L-1［线性方程为Δ(A690/A520)=0.06ｃ-0.01, R2为0.993］, 检出限为0.04 μmol·L-1 (3α/κ, n=9)。 该方法对MG检测具有良好的选择性, 将此方法应用于养殖水样中孔雀石绿的检测, 加标回收率为92%~108%, 说明该方法能够准确、 灵敏、 快速检测水产养殖中的孔雀石绿。

金属离子水滴与液态聚二甲基硅氧烷(PDMS)自发形成的等离子体腔作为一种新型的表面增强拉曼(SERS)基底将等离子体纳米颗粒整合到光学装置中, 提高了SERS检测的实用性与可靠性, 然而, 与其他基底相比, 对其最佳生长条件的研究很少。 在此, 用禁用兽药孔雀石绿(MG)作为探测分子, 检验不同生长条件下等离子体腔的特性, 包括生长温度和金属离子浓度, 以研究等离子体腔的最佳生长条件。 金属离子水溶液滴加到互不相容的液态PDMS上时, 在表面张力和重力的共同作用下自发形成带开口的球形腔体。 同时金属离子扩散到未固化的PDMS中并与残留的Si—H基团反应, 金属离子逐渐还原成金属纳米颗粒, 并随着PDMS的固化过程在腔体表面逐渐累积, 最终形成等离子体腔。 其不但能作为角度反射器将入射光限制在腔体中, 而且可作为纳米级光子源将吸收的光散射到腔体中, 这两个功能共同作用可在基底原本增强作用的基础上进一步提高对MG的拉曼增强效果。 较高的生长温度在加快金属离子生长的同时也会加速PDMS的固化, 以至于提前结束金属纳米粒子的生长过程。 离子浓度越高, 形成的金属离子颗粒越大, 然而颗粒直径过大, 等离子体腔表面的热点数量反而会减少, MG的拉曼增强减弱, 因而, 必定存在最优化的等离子体腔制备条件使基底对MG的增强效果达到最佳。 设置了15, 20, 25和30 ℃的生长温度以及0.05, 0.5, 5和50 μg·mL-1的离子浓度, 结果表明, 在温度为25 ℃, 0.5 μg·mL-1的生长条件下等离子体腔实现了对MG的最佳拉曼增强。 对等离子体腔生长条件的优化, 可为提高该类型基底的SERS增强效果, 及可重复制备奠定基础。